避雷針

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雷電從避雷針上方突出的部分被導入

避雷針,或稱引雷針、鐓針,可以稱為避雷導線,也可以稱富蘭克林針(命名自發明者班傑明·富蘭克林(Benjamin Franklin)的姓名)。是一種用於牽制閃電的電擊到地面的設備,它是一種能截引閃電,將閃電的電流導入地下裝置,並能在一定的面積範圍內保護地面建築物或電力設備,使受電擊物備免受雷電破壞的金屬物裝置。常用的製造材料為

原理[編輯]

Statue auf dem Bayerischen Landtag 3427.JPG

避雷針的原理是利用尖端放電現象,讓地球大氣層雷雲中的電荷及時地釋放,通過避雷針進入地球地面,將電荷減低及中和,避免其過分的積累而引發巨大的雷電擊中事故,並保護被雷電擊中的建築物或設備。同時,在雷電發生時,避雷針還能吸引雷電的放電通道,讓雷電電流從避雷針流入地球的土地里,避免巨大的電流對建築、設備、樹木造成破壞或者傷害偶然在地面之上走動的動物。

避雷針是廣泛地使用於全世界的建築物避雷系統中,並且效果良好,因為它們大大地減少了與閃電相關的火災和建築物結構損壞。

早期美國科學家認為避雷針向天的一端應該是一個尖端形狀,而英國科學家則認為向天的頂端應是一個球體形狀的效果比較好。事實上,實際試驗證明最佳的避雷針是棒狀,頂端略鈍。為發揮避雷針的作用,避雷針應安裝在建築物的最高點,以低電阻電纜接地到地下的土地或水。

簡介[編輯]

避雷針保護的區域為錐形,其地面範圍的半徑約為避雷針到地面的距離。避雷針不能完全避免被保護的建築或電力設備被雷電擊中,只能降低被擊中的機率。同時因為大地電阻的存在,避雷針被雷電擊中時會抬高其附近地面的電勢,所以,在雷雨天氣時不能靠近避雷針,避免發生觸電事故。


歷史[編輯]

亞洲[編輯]

  • 中國

唐代《炙轂子》一在記載了這樣一件事:漢朝時柏梁殿遭到火災,一位巫師建議,將一塊魚尾形狀的銅瓦放在層頂上,就可以防止雷電所引起的天火。屋頂上所設置的魚尾開頭的瓦飾,實際上兼作避雷之用,可認為是現代避雷針的雛形。而早在這銅瓦以前,中國已經有了避雷針,一般以龍頭為裝飾,龍嘴裡有避雷針頭。

  • 斯里蘭卡

某些最古老的避雷導線也可以在斯里蘭卡找到,好像追溯到一千年前的阿努拉德普勒王國的地方可發現由銅製成金屬物安裝在每個建築物的高處點。

歐洲[編輯]

  • 法國

法國旅行家卡勃里歐別·戴馬甘蘭1688年所著的《中國新事》一書中記有:中國屋脊頭尾兩端,都有一個仰起的龍頭,龍口吐出曲折的金屬舌頭,伸向天空,舌根連結一根細小的鐵絲,直通地下。這種奇妙的裝置,在發生雷電的時刻就能發揮避雷作用,避免雷電擊毀建築物;若雷電擊中了屋宇,電流就會從龍舌沿鐵線行至地底下,避免了雷電擊毀建築物。這說明,中國古代建築上的避雷裝置,在大批量和結構上已和現代避雷針基本相似。

美洲[編輯]

  • 美國

現代避雷針是美國科學家班傑明·富蘭克林於1752年7月的一個雷雨天中所發明的。當時他是用了一個捕捉雷電的風箏實驗作試驗。此風箏實驗證實了他的推測理論,並發明了避雷針。[1]

其它使用方式[編輯]

在船舶上使用[編輯]

英國人哈利士(William Snow Harris ,1-4-1791 – 22-1-1867) 於1820年發明了在木帆船使用的避雷針裝置。

在飛機上使用[編輯]

飛機外殼為金屬,因此即使被雷擊中,並不會對機上乘員造成傷害,飛機的機翼也會裝有放電棒以將電能釋放回大氣之中。但由於鼻錐內裝有雷達,故鼻錐外殼不能使用金屬材質,為保護雷達,機鼻外殼嵌有幾條金屬線,雷擊時金屬線會吸收電流導到金屬的機身,降低雷達受損的機率。

相關條目[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ 陳炳聖. 《萬物簡史》. 源樺. 2007. ISBN 986828421X. 

外部連結[編輯]